KAIST 연구진이 고성능 전기차의 공기 흐름을 실시간으로 제어하는 능동 공력 기술을 개발해 세계적 학회에서 연구 성과를 인정받았다.
KAIST는 전기및전자공학부 심현철 교수 연구팀이 현대자동차의 지원을 받아 고성능 전기차에 적용 가능한 다중 능동 공력 시스템을 개발했다고 지난 3일 밝혔다.
다중 능동 공력 시스템은 차량 앞뒤에 장착된 여러 공력 장치를 하나의 시스템으로 통합 제어하는 기술이다. 주행 상황에 따라 공기의 흐름을 조절해 차량의 주행 성능과 안정성을 높이는 것이 핵심이다.
나성원 박사과정 학생이 제1저자로 수행한 이번 연구 결과는 지난달 미국 미시간주 디트로이트에서 열린 지능형 차량 분야 국제학술대회 ‘IEEE 인텔리전트 비하클 심포지움 2026(IEEE Intelligent Vehicles Symposium 2026)’에서 최우수 학생논문상 1위를 수상했다.
IEEE 인텔리전트 비하클 심포지움은 IEEE 지능형교통시스템학회가 주관하는 지능형 차량 분야 국제학술대회로, 자율주행, 차량 제어, 인공지능, 미래 모빌리티 기술 등을 주제로 세계 각국 대학과 연구기관, 자동차 제조사가 연구 성과를 발표한다.
이번 연구는 전체 채택 논문 가운데 약 8.5%만 선정되는 구두 발표 논문으로도 선정됐다. 이후 발표 논문을 대상으로 한 최종 심사를 거쳐 최우수 학생논문상을 받으며 기술적 완성도와 독창성을 인정받았다.
연구팀은 차량 전면과 후면에 장착된 4개의 능동 공력 장치를 통합 제어하기 위해 풍동 실험 기반 공력 모델을 구축했다. 풍동 실험은 강한 바람을 만들어 실제 주행 상황과 유사한 공기 흐름을 재현하는 시험이다.
이어 차량의 속도와 조향 상태 등 주행 상황을 실시간으로 분석해 최적의 공력 모드를 선택하는 제어 프레임워크를 개발했다. 연구팀은 이를 고정밀 차량 시뮬레이션과 실제 차량 실험으로 검증했다.
기존 연구가 주로 시뮬레이션 중심으로 수행된 것과 달리, KAIST 연구팀은 실제 차량을 활용해 기술 실효성을 확인했다. 실험은 FIA 그레이드(Grade) 1 규격의 영암 국제자동차경주장에서 진행됐다. FIA 그레이드 1은 포뮬러원 경기를 개최할 수 있는 국제 최고 수준의 서킷 규격이다.
실험 결과 제안한 능동 공력 시스템은 고성능 전기차의 랩타임 단축, 제동 성능 향상, 코너링 성능 향상, 차량 안정성 확보에 효과가 있는 것으로 나타났다.
연구팀은 시뮬레이션과 실제 차량 실험에서 일관된 성능 향상을 확인했다. 이에 따라 이번 기술이 향후 고성능 전기차뿐 아니라 자율주행차, 소프트웨어 정의 자동차(SDV) 등 미래 모빌리티에도 적용될 수 있을 것으로 보고 있다.
제1저자인 나성원 박사과정 학생은 심현철 교수 연구실의 인디 자율주행 챌린지 활동에서도 주요 역할을 맡아 왔다. 나 학생은 KAIST 유레카 팀장으로 최고 시속 290km의 자율주행을 수행한 경험을 바탕으로 초고속 자율주행 차량 제어 연구 역량을 이번 연구에 적용했다.
심현철 KAIST 교수는 “그간 우리 연구실이 인디 자율주행 챌린지 등 고속 자율주행 레이싱에 참가해 얻은 다양한 경험을 바탕으로 실제 차량 기반의 능동 공력 제어 기술이 세계 최고 수준의 학술대회에서 최우수 학생논문으로 선정돼 매우 뜻깊게 생각한다”고 말했다.
이어 “이번 연구가 향후 고성능 전기차뿐 아니라 미래 자동차의 주행 성능과 안전성을 동시에 높이는 핵심 기술로 이어질 것으로 기대한다”고 밝혔다.
이번 연구에는 양승진, 황영준, 왕정하 석사과정 학생이 공동저자로 참여했다. 현대자동차 최장한 책임연구원, 이정수 책임연구원, 손정기 책임연구원도 공동 연구자로 참여했다.
헬로티 이동재 기자 |
